說明軸流式風(fēng)機(jī)給出的大多是靜壓特性曲線教學(xué)課件

三ANYm還觸更怒礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)阻力與動力2019.3井巷通風(fēng)阻力第一節(jié)井巷斷面上的風(fēng)速分布第二節(jié)摩擦風(fēng)阻與阻力第三節(jié)局部風(fēng)阻與阻力第四節(jié)礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔第五節(jié)降低礦井通風(fēng)阻力的措施當(dāng)空氣沿井巷運(yùn)動時(shí),由于風(fēng)流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對風(fēng)流的阻滯、擾動作用而形成通風(fēng)阻力,它是造成風(fēng)流能量損失的原因。井巷通風(fēng)阻力可分為兩類:摩擦阻力(也稱為沿程阻力)和局部阻力。第一節(jié)井巷斷面上風(fēng)速分布、風(fēng)流流態(tài)1、管道流同一流體在同一管道中流動時(shí),不同的流速,會形成不同的流動狀態(tài)當(dāng)流速較低時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)互不混雜,沿蓍與管軸平行的方向作層狀運(yùn)動,稱為層流(或滯流)。當(dāng)流速較大時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度在大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化,成為互相混雜的紊亂流動,稱為紊流(或湍流)(1)雷諾數(shù)一ReRe式中:平均流速v、管道直徑d和流體的運(yùn)動粘性系數(shù)V。當(dāng)空氣溫度為1590時(shí),v=14.4×106m2/s層流臂子著色液D柴色線過渡流礦光滑的很好修圓的進(jìn)口蒜流(a)雷諾實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)表明:Re2320層流(下臨界雷諾數(shù))Re>4000紊流(上臨界雷諾數(shù))中間為過渡區(qū)。實(shí)際工程計(jì)算中,為簡便起見,通常用Re=2300來判斷管路流動的流態(tài)。Re≤2300層流,Re>2300紊流(2)當(dāng)量直徑對于非圓形斷面的井巷,R數(shù)中的管道直徑d應(yīng)以井巷斷面的當(dāng)量直徑de來表示:de=4因此,非圓形斷面井巷的雷諾數(shù)可用下式表示:Re、4VS對于不同形狀的井巷斷面,其周長與斷面積關(guān)系,可用下式表U=C√S式中:0-斷面形狀系數(shù):梯形c4.16;三心拱c4.10;半圓拱C3.84;圓形拱c=3.54。2、孔隙介質(zhì)流在采空區(qū)和煤層等多孔介質(zhì)中風(fēng)流的流態(tài)判別準(zhǔn)數(shù)為:式中:K一冒落帶滲流系數(shù),m2;/-濾流帶粗糙度系數(shù),m層流,R?！?.25;紊流,R>2.5;過渡流0.25<R<2.5二、井巷斷面上風(fēng)速分布(1)紊流脈動和時(shí)均速度風(fēng)流中各點(diǎn)的流速、壓力等物理參數(shù)隨時(shí)間作不規(guī)則瞬時(shí)速度v隨時(shí)間τ的變化。其值雖然不斷變化,但在一足夠長的時(shí)間段T內(nèi),流速v總是圍繞著某一平均值上下波動T(2)巷道風(fēng)速分布由于空氣的粘性和井巷壁面摩擦影響,井巷斷面上風(fēng)速分布是不均勻的。層流邊層:在貼近肇面處仍存在層流運(yùn)動薄層,即層流邊層。其厚度δ隨Re增加而變薄,它的存在對流動阻力、傳熱和傳質(zhì)過程有較大影響。在層流邊層以外,從巷擘向巷道軸心方向,風(fēng)速逐漸增大,呈拋物線分布。VIndx平均風(fēng)速vds式中:vdS巷道通過風(fēng)量Q。則:Q=V×s風(fēng)速分布系數(shù):斷面上平均風(fēng)速v最大風(fēng)速v的比值稱為風(fēng)速分布系數(shù)(速度場系數(shù)),用K表示K巷壁愈光滑,K值愈大,即斷面上風(fēng)速分布愈均勻砌碹巷道,K=0.8~0.86;木棚支護(hù)巷道,K=0.68~0.82;無支護(hù)巷道,K=0.74~0.81。實(shí)際中,由于受井巷斷面形狀和支護(hù)形式的影響,及局部阻力物的存在,最大風(fēng)流不一定在井巷的軸線上。風(fēng)速分布也不一定是有對稱性第二節(jié)摩擦風(fēng)阻與阻力、摩擦阻力風(fēng)流在井巷中作沿程流動時(shí),由于流體層間的摩擦和流體與井巷壁面之間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力(也叫沿程阻力)。由流體力學(xué)可知,無論層流還是紊流,以風(fēng)流壓能損失來反映的摩擦阻力可用下式(達(dá)西定律)來計(jì)算2λ一無因次系數(shù),即沿程阻力系數(shù),通過實(shí)驗(yàn)求得圓形風(fēng)管直徑,非圓形管用當(dāng)量直徑;1.尼古拉茲實(shí)驗(yàn)實(shí)際流體在流動過程中,沿程能量損失一方面(內(nèi)因)取決于粘滯力和慣性力的比值,用雷諾數(shù)R來衡量;另一方面(外因)是固體壁面對流體流動的阻礙作用,故沿程能量損失又與管道長度、斷面形狀及大小、壁面粗糙度有關(guān)。其中壁面粗糙度的影響通過A值來反映。